Butler poruka. Teorija hemijske strukture organskih jedinjenja A.M. Butlerova Šta je Butlerov mislio

Butlerov je u početku podučavao, kako mu je Zinin jednom preporučio, na osnovu Gerardove teorije tipova. Zatim je prešao na tipove ugljenika, koji su po svojoj ideji bliski mehaničkim tipovima Dumasa, i konačno, u akademskoj godini 1860 - 1861, počeo je da predaje kurs zasnovan na teoriji hemijske strukture. Prelazak sa starih teorija na teoriju hemijske strukture olakšala je činjenica da je 1860. godine u Karlsruheu održan kongres hemičara na kojem su formulisani koncepti atoma i molekule i preporučeno korišćenje atomskih formula u budućnosti, a ne formule sa znacima koji odgovaraju ekvivalentima.

Dana 19. septembra 1861. godine, na kongresu nemačkih lekara i prirodnjaka, održanom u gradu Špajeru, A. M. Butlerov je pročitao izveštaj „O hemijskoj strukturi supstanci“

Suština izvještaja se može izraziti na sljedeći način: Butlerov predlaže da se napusti teorija tipova u svim njenim varijantama; govori šta se podrazumeva pod hemijskom strukturom; izražava glavni stav teorije hemijske strukture, koji je razlikuje od svih dosadašnjih pogleda; navodi načine za određivanje strukture; govori o obliku i sadržaju formula hemijske strukture.

Osnovne odredbe i koncepti teorije hemijske strukture čine koherentan logički sistem, van kojeg je rad savremenog organskog hemičara nezamisliv.

Ovaj sistem uključuje sljedeće odredbe:

atomi u molekulima povezani su jedni s drugima u parovima hemijskim vezama u skladu sa svojom valencijom;

molekuli imaju određeni red (ili slijed) u raspodjeli veza između atoma, odnosno određenu kemijsku strukturu;

svojstva hemijskih jedinjenja zavise od hemijske strukture njihovih molekula; Iz ove pozicije slijedi niz zaključaka:

a) proučavanjem svojstava supstanci može se dobiti predstava o njihovoj hemijskoj strukturi, a znajući hemijsku strukturu čak i supstanci koje još nisu dobijene, može se predvideti koja će svojstva imati;

b) uzrok izomerizma je razlika u hemijskoj strukturi supstanci istog sastava;

c) formule hemijske strukture takođe daju ideju o svojstvima jedinjenja;

atomi u molekulima utiču jedni na druge, ovaj uticaj ne utiče podjednako na svojstva atoma istih elemenata ako je hemijska struktura molekula različita.

književnost:

1. Bykov G.V. A.M. Butlerov. - M.: Obrazovanje, 1978. - 93 str.

2. Volkov V.A. Izvanredni hemičari sveta. (Pod uredništvom V.I. Kuznjecova. - M.: Viša škola, 1991.)

3. Opća istorija hemije. Istorija klasične organske hemije. – M.: Nauka, 1992.

4. V. Malyshkina Zabavna hemija. - S.-Pb., Trigon, 2001.

5. Solovjev Yu.I. Istorija hemije. - M.: Obrazovanje, 1983 - 336 str.

6. Figurovski N.A. Istorija hemije. - M.: Obrazovanje, 1979. - 311 str.

7. Strube V. Načini razvoja hemije. u 2 toma. Tom 1 Od primitivnih vremena do industrijske revolucije. Per. s njim. – M.: Mir, 1984.- 239 str.

8. Idem na čas hemije.: Hronika najvažnijih otkrića u hemiji XVII-XIX veka: knj. za nastavnika. - M.: Prvi septembar, 1999. - 320 str.

9. Predavanja.

10. Materijali sa interneta.

Aleksandar Mihajlovič Butlerov (1828-1886)

Aleksandar Mihajlovič Butlerov rođen je 25. avgusta 1828. godine u planinama. Čistopolj, Kazanjska oblast. Godine 1849. diplomirao je na Kazanskom univerzitetu, gdje su mu učitelji bili istaknuti ruski hemičari K. K. Klaus i N. N. Zinin.

Nakon što je diplomirao na univerzitetu, Butlerov je ostao s njim da se pripremi za profesorsko zvanje i ubrzo je počeol predajem hemiju. Butlerov je 1851. odbranio tezu na temu "O oksidaciji organskih jedinjenja" i magistrirao, a 1854., nakon odbrane teze "O eteričnim uljima", odobren mu je doktorat i iste godine je izabran za profesora na Univerzitetu u Kazanu gde je predavao 20 godina.

U maju 1868. Vijeće Univerziteta u Sankt Peterburgu, na prijedlog Mendeljejeva, izabralo je Butlerova za redovnog profesora na odsjeku za organsku hemiju, nakon čega su se sve njegove naučne i pedagoške aktivnosti nastavile u Sankt Peterburgu. Za izuzetna naučna dostignuća Butlerov je 1871. izabran za izvanrednog, a 1874. za običnog akademika.

Već od prvih koraka svoje naučne aktivnosti Butlerov se pokazao kao briljantan eksperimentator i izveo nizizuzetne sinteze, posebno sintezu prvog umjetno dobivenog šećera, koji je nazvao metilennitan, i sintezu urotropina, koji je našao široku primjenu u medicini.

Butlerovljev eksperimentalni talenat bio je kombinovan sa širokim teorijskim generalizacijama i naučnim predviđanjem. Još dok je bio relativno mlad naučnik, Butlerov je izrazio duboke i smele ideje u oblasti teorijske hemije, na primer, o pitanju izražavanja strukture molekula i veza atoma u njima formulama. Dok su mnogi kemičari vjerovali da nauka nikada neće prodrijeti duboko u strukturu molekula, Butlerov je bio uvjeren da je strukturu molekula organskih spojeva moguće izraziti formulama i, štoviše, to učiniti proučavanjem njihovih kemijskih transformacija.

Godine 1861, tokom službenog putovanja u inostranstvo, Butlerov je govorio na kongresu nemačkih prirodnih naučnika i lekara sa izveštajem "O hemijskoj strukturi supstanci", čime je stvorena nova era u hemiji organskih jedinjenja. Vrativši se u Kazanj, detaljno je razvio novo učenje i, kako bi potvrdio svoje teorijske stavove, započeo je opsežna eksperimentalna istraživanja koja su vodili i on lično i njegovi brojni učenici. Ovi Butlerovljevi radovi ne samo da su doveli do niza novih, važnih sinteza, već su i potvrdili teoriju koju je stvorio, koja je, pod nazivom teorija hemijske strukture, postala vodeća teorija organske hemije.

Butlerov

Suština Butlerovljeve teorije leži u tvrdnji da svojstva tvari nisu određena samo njihovim kvalitativnim i kvantitativnim sastavom, kao što se ranije vjerovalo, već i unutarnjom strukturom molekula, određenim redoslijedom veze između atoma koji formiraju molekula. Butlerov je ovu unutrašnju strukturu nazvao "hemijskom strukturom".

„Kemijska priroda složene čestice“, pisao je Butlerov, „određena je prirodom elementarnih sastojaka, njihovim brojem i hemijskom strukturom“.

Posebno je važna bila Butlerovljeva ideja da atomi, kombinujući se hemijski u određenom nizu u skladu sa svojom valentnošću, međusobno utiču jedni na druge na način da se delimično menja njihova sopstvena priroda, njihov „hemijski sadržaj“. „Jedan te isti element“, piše Butlerov, „kada se kombinuje sa raznim drugim elementima, otkriva drugačiji hemijski sadržaj“. Iz tog razloga, promjene u unutrašnjoj strukturi molekula prirodno dovode do pojave novih kvaliteta.

Godine 1862-1863. Butlerov piše svoje izvanredno djelo "Uvod u kompletnu studiju organske hemije", u kojem ima sav činjenični materijal org.hemijsku hemiju na osnovu strogo naučne klasifikacije koja proizilazi iz teorije hemijske strukture. Po snazi ​​misli, naučnoj dubini, jasnoći forme i zasićenosti novim idejama, Butlerovljev "Uvod" je sličan Mendeljejevljevim "Osnovama hemije". Klasifikacija organskih jedinjenja usvojena u ovoj knjizi sačuvana je u svojim glavnim karakteristikama do danas.

Butlerov je odgojio sjajnu plejadu studenata koji su nastavili da razvijaju njegove ideje. Iz njegove škole izašli su tako izuzetni naučnici kao V. V. Markovnikov, A. E. Favorsky i mnogi drugi.

Značaj Butlerovljevih radova i njegovu izuzetnu ulogu u razvoju nauke Mendeljejev je savršeno opisao kada je Butlerov predložio da zauzme Odsjek za organsku hemiju na Univerzitetu u Sankt Peterburgu. „ALI. M. Butlerov je običan profesor na Kazanskom univerzitetu, jedan od najistaknutijih ruskih naučnika. On je Rus i po svom naučnom obrazovanju i po originalnosti svojih radova. Učenik našeg poznatog akademika N. N. Zinina, postao je hemičar ne u stranim zemljama, već u Kazanju, gde nastavlja da razvija samostalnu hemijsku školu. Pravac naučnih radova Aleksandra Mihajloviča ne predstavlja nastavak ili razvoj ideja njegovih prethodnika, već pripada njemu. U hemiji postoji Butler škola, Butlerov trend.

Butlerovljeva doktrina o hemijskoj strukturi molekula je teorijska osnova organske hemije. Omogućuje hemičaru da se kreće u ogromnoj raznolikosti ugljikovih spojeva, da odredi strukturu molekula na osnovu proučavanja njihovihhemijskih svojstava, predvidjeti svojstva supstanci prema građi molekula, ocrtati načine sinteze potrebnih supstanci.

Prošlo je više od 90 godina od stvaranja teorije kemijske strukture, ali glavne odredbe ove teorije ne samo da s vremenom nisu izgubile snagu, već su, naprotiv, postale još više ojačane i produbljene. Konkretno, savremeni podaci o elektronskoj strukturi molekula u potpunosti su potvrdili sve zaključke izvedene iz Butlerove teorije. Istovremeno, otkriveno je i fizičko značenje "valentnih linija" kao parova elektrona koje dijele dva vezana atoma. To se jasno vidi iz poređenja strukturnih formula u njihovim uobičajenim i elektronskim terminima.

Prilikom primjene uobičajenih strukturnih formula uvijek treba imati na umu da svaka "valentna crtica" koja povezuje dva atoma označava jedan zajednički par elektrona.

Čitate članak na temu A.M. Butlerovljeva teorija hemijske strukture

Butlerov Aleksandar Mihajlovič, čija se kratka biografija nalazi u gotovo svim udžbenicima hemije, poznati je ruski hemičar, osnivač naučne škole organske hemije, osnivač teorije strukture organskih supstanci, koji je predvidio i objasnio izomeriju veliki broj organskih spojeva i neke od njih sintetizirao (urotropin, formaldehidni polimer i dr.). Takođe, Aleksandar Mihajlovič, čiji je doprinos nauci visoko cenio D. I. Mendeljejev, napisao je radove o pčelarstvu i poljoprivredi.

Butlerov Aleksandar Mihajlovič: kratka biografija

Budući naučnik rođen je 15. septembra 1828. godine u porodici bivšeg vojnog lica, u to vrijeme zemljoposjednika. Njegov otac Mihail Vasiljevič učestvovao je u ratu 1812. godine, a nakon penzionisanja živio je sa porodicom u rodnom selu Butlerovka. Mama, Sofija Aleksandrovna, umrla je sa 19 godina, odmah po rođenju deteta. Aleksandar je proveo djetinjstvo u Butlerovki i imanju svog djeda - selu Podlesnaya Shantala, gdje su ga odgajale tetke. Sa 10 godina dječak je poslan u privatni internat, gdje je dobro savladao francuski i njemački. Godine 1842., nakon strašnog požara u Kazanju, internat je zatvoren, a Saša je prebačen u 1. Kazansku gimnaziju. U ovim obrazovnim ustanovama Butlerov je sakupljao insekte i biljke, bio je vrlo zainteresiran za hemiju i provodio svoje prve eksperimente. Rezultat jedne od njih bila je eksplozija, a kazna za Aleksandra za ono što je uradio bila je zatvaranje u kaznenu ćeliju sa pločom na grudima „Veliki hemičar“.

studentskih godina

Godine 1844. Butlerov A.M., čija je biografija prožeta ljubavlju prema hemiji, postao je student Kazanskog univerziteta, koji je u to vrijeme bio centar prirodnih naučnih istraživanja. Mladić se u početku jako zainteresovao za zoologiju i botaniku, ali se potom njegovo interesovanje, pod uticajem predavanja K. K. Klausa i N. N. Zinina, proširilo na hemiju. Mladić je po vlastitom savjetu organizirao kućnu laboratoriju, ali tema kandidatske teze, možda zbog Zininovog preseljenja u Sankt Peterburg, bili su leptiri.

Nakon što je 1849. diplomirao na univerzitetu, Aleksandar Mihajlovič Butlerov, koga su molili N. I. Lobačevski i K. K. Klaus, posvetio se nastavi i predavao fizičku geografiju, fiziku i hemiju. Štaviše, Aleksandar Mihajlovič je bio odličan govornik, sposoban u potpunosti da kontroliše pažnju publike zbog jasnoće i rigoroznosti prezentacije. Pored predavanja u zidinama univerziteta, Butlerov je držao i predavanja dostupna javnosti. Kazanska publika je ponekad preferirala ove predstave od modernih pozorišnih predstava. Magistrirao je 1851. godine, te se iste godine oženio Glumilinom Nadeždom Mihajlovnom, nećakinjom Sergeja Timofejeviča Aksakova. Nakon 3 godine odbranio je doktorsku disertaciju na Moskovskom univerzitetu na temu "O esencijalnim uljima". Nakon toga je na Kazanskom univerzitetu izabran za vanrednog, a nekoliko godina kasnije i za redovnog profesora hemije. Od 1860. do 1863. godine, protiv svoje volje, dva puta rektor, a rektorska funkcija pada na prilično težak period u istoriji univerziteta: parastos Kurtinu i ponorni nemiri koji su pogodili studente i fakultet.

Putovanje u Evropu

Aleksandar Mihajlovič je aktivno učestvovao u aktivnostima privrednog društva grada Kazana, objavljivao je članke o poljoprivredi, botanici i cvjećarstvu. Biografija Aleksandra Mihajloviča Butlerova uključuje tri putovanja u inostranstvo, od kojih se prvo dogodilo 1857-1858. Ruski naučnik je posetio Evropu, gde je obišao preduzeća hemijske industrije i upoznao se sa vodećim hemijskim laboratorijama. U jednom od njih, u Parizu, radio je skoro šest meseci. U istom periodu, Aleksandar Mihajlovič Butlerov slušao je predavanja tako istaknutih evropskih umova kao što su A. Becquerel, E. Mitscherlich, J. Liebig, R. V. Bunsen i upoznao se sa Fridrihom Augustom Kekuleom, njemačkim hemičarom.

Po povratku u Kazanj, Butlerov A.M., čija biografija je od interesa ne samo u Rusiji, već iu inostranstvu, ponovo je opremio hemijsku laboratoriju i nastavio istraživanje derivata metilena, koje je započeo Wurtz. Naučnik je 1858. otkrio novu metodu za sintezu metilen jodida i izveo niz radova vezanih za ekstrakciju njegovih derivata. Prilikom sinteze metilen diacetata dobijen je formaldehidni polimer - proizvod saponifikacije ispitivane supstance, rezultat eksperimenata na kojem su heksametilentetramin i metilenninat. Tako je Butlerov po prvi put proizveo potpunu sintezu slatke tvari.

Butlerov Aleksandar Mihajlovič: ukratko o dostignućima naučnika

Butlerov je 1861. godine govorio u Špajeru, na Kongresu nemačkih lekara i prirodnjaka, sa predavanjem „O hemijskoj strukturi materije“, koje je bilo zasnovano na upoznavanju stanja hemije u inostranstvu, neodoljivom interesovanju za osnove hemije od teorijsko gledište i njegove vlastite eksperimente, proizvedene tokom njegove naučne karijere.

Njegova teorija, koja je uključivala ideje o sposobnosti atoma ugljika A. Coopera da formiraju lance i valence A. Kekulea, pretpostavljala je hemijsku strukturu molekula, po kojoj je naučnik shvatio metodu međusobnog povezivanja atoma u zavisnosti od određene količine hemijske snage (afiniteta) svojstvene svakom atomu.

Važni aspekti Butlerovljeve teorije

Ruski naučnik je uspostavio blisku vezu između strukture i hemijskih svojstava složenog organskog jedinjenja, što je moglo da objasni izomeriju mnogih od njih, uključujući tri pentana, dva izomerna butana i razne alkohole. Butlerovljeva teorija je također omogućila predviđanje mogućih kemijskih reakcija i njihovo objašnjenje.

Tako, u svojoj teoriji, Aleksandar Mihajlovič Butlerov:

• pokazao nedovoljnost teorija hemije koje su postojale u to vreme;
• naglašavao prevashodnu atomičnost;
• definirana kao raspodjela sila afiniteta atoma, uslijed čega se atomi, vršeći utjecaj jedni na druge (indirektan ili direktan), spajaju u kemijsku česticu;
• utvrđeno 8 pravila za formiranje hemijskih jedinjenja;
• je prvi skrenuo pažnju na razliku u reaktivnosti različitih jedinjenja, koja se objašnjava manjom ili višom energijom sa kojom se atomi kombinuju, kao i nepotpunim ili potpunim trošenjem jedinica afiniteta tokom formiranja veze.

Naučna dostignuća ruskog hemičara

Biografija Aleksandra Mihajloviča Butlerova ukratko je opisana u školskim udžbenicima, sa datumima njegovog života i njegovim najvećim dostignućima u izveštaju ruskog naučnika, ogromnim brojem eksperimenata koji su imali za cilj da potvrde njegovu teoriju. Naučnik je, nakon što je prethodno sintetizirao, 1864. odredio strukturu tercijara 1866. - izobutan, 1867. - izobutilen. Također je naučio strukturu brojnih etilenskih ugljika i proizveo njihovu polimerizaciju.

Godine 1867-1868. Butlerov Aleksandar Mihajlovič, čija kratka biografija izaziva naučnike iz celog sveta, imenovan je za profesora hemije na Univerzitetu u Sankt Peterburgu. Predstavljajući ga osoblju ove ustanove, Mendeljejev je istakao originalnost Batlerovog učenja, koje nije bilo nastavak tuđeg rada, već je pripadalo njemu lično.

Godine 1869. Butlerov se konačno nastanio u Sankt Peterburgu, gdje je izabran za izvanrednog, a potom i običnog akademika Petrogradske akademije nauka. Period života u Sankt Peterburgu bio je veoma aktivan: profesor je nastavio svoje eksperimente, glancao teoriju hemijske strukture i učestvovao u javnom životu.

Hobiji u životu naučnika

Godine 1873. počeo je da uči i predaje na ovu temu. Napisao je prvi priručnik u naučnoj istoriji zasnovan na teoriji hemijske strukture – „Uvod u potpuno proučavanje organske hemije“. Aleksandar Mihajlovič Butlerov je osnivač škole ruskih hemičara, inače poznate kao "Butlerovska škola". Paralelno sa studijem hemije, aktivno se interesovao za poljoprivredu. Posebno je bio zainteresovan za uzgoj čaja na Kavkazu, baštovanstvo i pčelarstvo. Njegove brošure „Kako voditi pčele” i „Pčela, njen život i glavna pravila inteligentnog pčelarstva” preštampane su više puta, a 1886. osnovao je i časopis „Ruski pčelarski listić”.

Godine 1880-1883. Butlerov Aleksandar Mihajlovič, čija je kratka biografija zanimljiva i prepuna otkrića važnih za nauku, bio je predsjednik Ruskog fizičko-tehničkog društva. U istom periodu, naučnik se veoma zainteresovao za spiritualizam, koji je upoznao na imanju Aksakov 1854. Kasnije se zbližio sa ženinim rođakom Aksakovom A.N., koji je izdavao časopis o spiritualizmu Psychic Research, i vatreno branio svoj hobi pred svojim poznanicima i prijateljima koji su ga osuđivali.

Vrijednost radova Aleksandra Mihajloviča Butlerova za hemiju

Aleksandar Mihajlovič je morao da se povuče 1875. godine, nakon 25 godina službe. Vijeće Univerziteta u Sankt Peterburgu je dva puta odlagalo ovaj period za 5 godina. Posljednje predavanje Aleksandra Mihailoviča Butlerova održano je 14. marta 1885. godine. Iznevjerilo ga je zdravlje, narušeno intenzivnim naučnim radom i društvenim aktivnostima: neočekivano za sve, Butlerov je umro na svom imanju 5. avgusta 1886. Naučnik je sahranjen na seoskom groblju svoje rodne Butlerovke, sada ugašene, u porodičnoj kapeli.

Butlerovljevi radovi dobili su svjetsko priznanje za vrijeme njegovog života, njegova naučna škola se smatra sastavnim dijelom razvoja hemije u Rusiji, a biografija Aleksandra Mihajloviča Butlerova je od istinskog interesa za naučnike i studente. Sam Aleksandar Mihajlovič bio je vrlo šarmantna i svestrana osoba društvenog karaktera, širine pogleda, dobre naravi i snishodljivog odnosa prema studentima.

Ruski hemičar, tvorac teorije hemijske strukture i prve ruske škole hemičara.

Rano je ostao bez majke, a od 8. godine odrastao je u privatnom internatu Topornina u Kazanju.

„Mali Butlerov je, kao i svi barčati, imao ujaka. Dječak nije imao pojma o hemiji, ali je volio vatromet i volio je hemijsko stakleno posuđe. Supstance i pribor potrebne za pravljenje vatrometa, ujak mu je bez poteškoća dostavljao, a dijete se oduševljeno prepustilo eksperimentima. Ometao je sumpor, salitru, ugalj i primao barut; rastvorio je plavi vitriol u tikvici i, umočivši gvozdeni ekser u plavu tečnost, video kako je prekrivena bakrom. Dječaka nisu zanimali praktični rezultati čuda koje je činio. Njegova mašta bila je zaokupljena procesom transformacije supstanci.

Zanimljiva epizoda se odnosi na ovaj period Butlerovljevog života, koju je kasnije ispričao njegov drug iz palube Ševljakov:

“Butlerov je marljivo petljao po bocama, teglama, lijevkama, misteriozno prelivao nešto iz jedne bočice u drugu. Ometao ga je na sve moguće načine nemirni učitelj Roland, često je oduzimao boce i bočice, stavljao u ćošak ili ostavljao nepozvanog hemičara bez ručka, ali nije popuštao, iskoristivši pokroviteljstvo nastavnika fizike. Na kraju, u uglu, u blizini Butlerovljevog kreveta, pojavio se mali, uvijek zaključan ormarić pun nekakvih droga.

Jedne prelepe prolećne večeri, kada su se đaci mirno i veselo igrali cipela u prostranom dvorištu, a „pobezumljeni Roland” dremao na suncu, u kuhinji je odjeknula zaglušujuća eksplozija... Svi su dahtali, a Roland sa skokom tigra, našao se u podrumu gdje je kuhinja. Tada se pred nama ponovo pojavio "tigar" koji je nemilosrdno vukući Butlerova sa spaljenom kosom i obrvama, a iza njega, pognute glave, stajao je ujak, privučen kao saučesnik, koji je tajno isporučio materijale potrebne za izradu eksperimenata.

Na čast Toporninovom pansionu, treba napomenuti da pri tome nikada nisu korišteni štapovi
institucije, ali pošto je Butlerovljev zločin bio neuobičajen, naši učitelji su na generalnom vijeću smislili novu, neviđenu kaznu. Dva-tri puta su zločince izvodili iz mračne kaznene ćelije u zajedničku trpezariju, sa crnom pločom na grudima, na kojoj je velikim belim slovima vijorilo: "Veliki hemičar".

Student A.M. Butlerova - S.V. Lebedev, tvorac industrijske metode za proizvodnju sintetičke gume.